FR2769988A1 - TRANSISTOR WITH DETECTION FIELD EFFECT HAVING A PLURALITY OF PELLETS FORMING SOURCE OF DETECTION - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un transistor à effet de champ de détection pouvant présenter une pluralité de rapports de courant de détection. Le transistor à effet de champ de détection comporte une pluralité de pastilles de détection (SP31, SP32, SP33 ) isolées les unes des autres (S31, S32, S33, 534, S35 ) ou connectées entre elles par le biais de fusibles en film mince métallique pouvant être électriquement coupés et un nombre variable de cellules de détection unitaires (SCA31, SCA32, SCA33 ) formées sous chacune des pastilles de détection. La pastille de détection est sélectionnée par liaison par un fil ou en faisant fondre un fusible en film mince métallique et un rapport de courant de détection peut être obtenu diversement grâce à la sélection.Application à l'alimentation de charges électriques.A sense field effect transistor capable of exhibiting a plurality of sense current ratios is disclosed. The sense field effect transistor has a plurality of sense pads (SP31, SP32, SP33) isolated from each other (S31, S32, S33, 534, S35) or connected to each other through thin film fuses metal which can be electrically cut and a variable number of unit detection cells (SCA31, SCA32, SCA33) formed under each of the detection pads. The detection pad is selected by bonding by wire or by melting a metal thin film fuse, and a detection current ratio can be obtained variously through the selection.Application to powering electric loads.
Description
TRANSISTOR A EFFET DE CHAMP DE DETECTION AYANT UNEDETECTION FIELD EFFECT TRANSISTOR HAVING A
PLURALITE DE PASTILLES FORMANT SOURCE DE DETECTION PLURALITY OF PELLETS FORMING SOURCE OF DETECTION
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTIONBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un composant à semi-conducteur de puissance et plus particulièrement un transistor à effet de champ (FET) de détection ayant 1. Field of the Invention The present invention relates to a power semiconductor component and more particularly to a detection field effect transistor (FET) having
une source de détection supplémentaire. an additional source of detection.
2. Description de la technique apparentée 2. Description of the related technique
En général, un MOSFET (Transistor à effet de champ du type Métal-OxydeSemiconducteur) de puissance ayant un circuit d'attaque simple et un retard de temps relativement faible en tant que dispositif de commutation ou dispositif de commande pour fournir de la puissance à une charge est utilisé pour un circuit tel qu'une alimentation à découpage, un ballast de In general, a power MOSFET (Metal-Oxide Semiconductive Field Effect Transistor) having a simple driver and a relatively small time delay as a switching device or control device for supplying power to a load is used for a circuit such as a switching power supply, a ballast of
lampe ou un circuit d'entraînement de moteur. lamp or motor drive circuit.
Le MOSFET de puissance est composé d'une matrice dans laquelle des milliers - des dizaines de milliers de cellules de commutation sont connectées en parallèle sur une puce. Ici, le courant qui traverse le MOSFET de puissance et une charge doit être détecté. Le courant de charge est en général détecté (ou estimé) en établissant des résistances de puissance à valeur fractionnaire en série dans un trajet de courant de charge et en mesurant les chutes de tension dans les The power MOSFET is composed of a matrix in which thousands - tens of thousands of switch cells are connected in parallel on a chip. Here, the current flowing through the power MOSFET and a load should be detected. The charging current is generally detected (or estimated) by establishing fractional value power resistors in series in a charging current path and by measuring the voltage drops in the
résistances de puissance de valeur fractionnaire. fractional value power resistors.
Toutefois, la résistance de puissance à valeur fractionnaire nécessite une consommation de puissance supérieure du fait du courant de charge élevé et la consommation de puissance provoque une réduction de l'efficacité d'un système dans sa globalité. De plus, le prix de la résistance de puissance à valeur fractionnaire est supérieur à celui d'une résistance au carbone usuelle, ce qui provoque une augmentation du However, fractional value power resistance requires higher power consumption due to the high load current and the power consumption causes a reduction in the efficiency of a system as a whole. In addition, the price of power resistance with fractional value is higher than that of a usual carbon resistance, which causes an increase in
prix du système dans sa globalité. price of the system as a whole.
Récemment, un transistor à effet de champ (FET) de détection comportant un transistor à effet de champ principal et un transistor à effet de champ secondaire, dans lesquels le transistor à effet de champ secondaire est conçu pour transporter un pourcentage prédéterminé du courant transporté par le transistor à effet de Recently, a detection field effect transistor (FET) comprising a main field effect transistor and a secondary field effect transistor, in which the secondary field effect transistor is designed to carry a predetermined percentage of the current carried by the effect transistor
champ principal a été propose.main field has been proposed.
La figure 1 est un schéma de circuit équivalent d'un transistor à effet de champ de détection classique Figure 1 is an equivalent circuit diagram of a conventional detection field effect transistor
(transistor à effet de champ de détection). (detection field effect transistor).
Tel que représenté sur la figure 1, dans le transistor à effet de champ de détection, contrairement à un MOSFET de puissance typique, un transistor à effet de champ principal Qm et un transistor à effet de champ secondaire Qs sont connectés en parallèle, et deux sources sont fournies. Ici, la source du transistor à effet de champ principal Qm est mise à la masse et la source (source de détection) du transistor à effet de champ secondaire Qs est connectée à une résistance de détection de courant Rs, afin de détecter une chute de As shown in Figure 1, in the detection field effect transistor, unlike a typical power MOSFET, a main field effect transistor Qm and a secondary field effect transistor Qs are connected in parallel, and two sources are provided. Here, the source of the main field effect transistor Qm is grounded and the source (detection source) of the secondary field effect transistor Qs is connected to a current detection resistor Rs, in order to detect a drop in
tension Vs de la résistance de détection de courant. voltage Vs of the current detection resistor.
Le courant Id fourni à un drain D du transistor à effet de champ de détection est divisé en la source du transistor à effet de champ principal Qm et la source de détection du transistor à effet de champ secondaire Qs. Puisqu'une valeur de la résistance à l'état passant du MOSFET est inversement proportionnelle au nombre de cellules dans le transistor à effet de champ, le nombre de cellules principales composant le transistor à effet de champ principal Qm est différent du nombre des cellules de détection composant le transistor à effet de champ secondaire Qs de sorte que le courant Im transmis au transistor à effet de champ principal Qm et le courant Is transmis au transistor à effet de champ secondaire Qs présentent un rapport de courant qui dépend du nombre de cellules. En général, le nombre de cellules de détection est des centaines voire des milliers de fois inférieur au nombre de cellules principales, de sorte que la valeur de la résistance à l'état passant du transistor à effet de champ secondaire Qs est supérieure à celle du transistor à effet de champ principal Qm. Ainsi, la plus grande partie du courant de drain Id circule à travers le transistor à effet de champ principal Qm et une faible quantité de courant circule à travers le transistor à The current Id supplied to a drain D of the detection field effect transistor is divided into the source of the main field effect transistor Qm and the detection source of the secondary field effect transistor Qs. Since a value of the on-state resistance of the MOSFET is inversely proportional to the number of cells in the field effect transistor, the number of main cells making up the main field effect transistor Qm is different from the number of cells in detection component of the secondary field effect transistor Qs so that the current Im transmitted to the main field effect transistor Qm and the current Is transmitted to the secondary field effect transistor Qs have a current ratio which depends on the number of cells. In general, the number of detection cells is hundreds or even thousands of times less than the number of main cells, so that the value of the on-state resistance of the secondary field effect transistor Qs is greater than that of the main field effect transistor Qm. Thus, most of the drain current Id flows through the main field effect transistor Qm and a small amount of current flows through the transistor at
effet de champ secondaire Qs.secondary field effect Qs.
Puisqu'une structure de la cellule principale est identique à celle de la cellule de détection, leurs caractéristiques de tension et d'intensité sont identiques. De préférence, le rapport du nombre de cellules principales sur celui de cellules de détection est égal au rapport du courant qui circule à travers la cellule principale sur celui qui circule à travers la cellule de détection. Par exemple, lorsque le rapport du nombre de cellules principales sur celui de cellules de détection est n, le courant de drain Id du transistor à effet de champ de détection et une tension Vs appliquée à la résistance de détection de courant Rs sont exprimés, respectivement, de la façon suivante: Id = Is + Im = Is + n.Is = (n+1). Is Vs = Is. Rs = Id/(n+l). Rs Par conséquent, le courant de drain Id qui passe à travers le transistor à effet de champ de détection global est exprimé de la façon suivante: Since the structure of the main cell is identical to that of the detection cell, their voltage and current characteristics are identical. Preferably, the ratio of the number of main cells to that of detection cells is equal to the ratio of the current flowing through the main cell to that flowing through the detection cell. For example, when the ratio of the number of main cells to that of detection cells is n, the drain current Id of the detection field effect transistor and a voltage Vs applied to the current detection resistance Rs are expressed, respectively , as follows: Id = Is + Im = Is + n.Is = (n + 1). Is Vs = Is. Rs = Id / (n + l). Rs Consequently, the drain current Id which passes through the overall detection field effect transistor is expressed as follows:
Id = (n+l)/Rs. Vs.Id = (n + l) / Rs. Vs.
C'est-à-dire que, tel que représenté sur la figure 1, lorsque la résistance de détection de courant Rs ayant une faible résistance est connectée au transistor à effet de champ secondaire Qs, et que le courant Is traversant le transistor à effet de champ secondaire Qs est calculé en mesurant la chute de tension Vs de la résistance, et qu'ensuite la valeur est employée pour le rapport du nombre de cellules principales sur celui de cellules de détection, le courant Id traversant le transistor à effet de champ de That is, as shown in FIG. 1, when the current detection resistor Rs having a low resistance is connected to the secondary field effect transistor Qs, and that the current Is passing through the effect transistor of secondary field Qs is calculated by measuring the voltage drop Vs of the resistance, and then the value is used for the ratio of the number of main cells to that of detection cells, the current Id passing through the field effect transistor of
détection global peut être estimé. global detection can be estimated.
Tel que décrit ci-dessus, puisque le courant qui traverse le transistor à effet de champ de détection peut être estimé en utilisant un courant de plusieurs milliampères à travers la résistance de détection de courant Rs, le courant de charge peut être mesuré sans qu'il y ait une consommation de puissance importante en utilisant le transistor à effet de champ de détection à As described above, since the current flowing through the detection field effect transistor can be estimated using a current of several milliamps through the current detection resistor Rs, the load current can be measured without there is a significant power consumption using the detection field effect transistor at
la place du transistor MOSFET de puissance. instead of the power MOSFET transistor.
Le rapport du courant (rapport du courant de détection) du transistor à effet de champ principal sur celui du transistor à effet de champ secondaire est l'élément test le plus important pour le transistor à effet de champ de détection, et le rapport du courant de détection doit être maintenu à un niveau déterminé pour mesurer avec plus d'exactitude la charge de courant. En général, le rapport du courant de détection requis pour le transistor à effet de champ de détection est modifié en fonction d'un circuit appliqué, ce qui signifie que le nombre de cellules de détection est modifié. Par conséquent, grâce à la technique classique, une configuration de transistor à effet de champ de détection doit être modifiée pour être utilisée pour d'autres circuits appliqués. C'est-à-dire que des transistors à effet de champ de détection ayant plusieurs rapports de courant de détection doivent être conçus et fabriqués, respectivement, pour ne pas The current ratio (detection current ratio) of the main field effect transistor to that of the secondary field effect transistor is the most important test element for the detection field effect transistor, and the current ratio detection must be maintained at a determined level to more accurately measure the current load. In general, the ratio of the detection current required for the detection field effect transistor is changed according to an applied circuit, which means that the number of detection cells is changed. Therefore, using the conventional technique, a detection field effect transistor configuration must be changed to be used for other applied circuits. That is, detection field effect transistors having multiple detection current ratios must be designed and manufactured, respectively, so as not to
détériorer l'efficacité.deteriorate efficiency.
En particulier, le rapport du courant de détection peut être différent d'une valeur de configuration en fonction du matériau utilisé pour In particular, the detection current ratio can be different from a configuration value depending on the material used for
fabriquer le transistor à effet de champ de détection. manufacture the detection field effect transistor.
Par conséquent, dans la technique classique, puisque le rapport du courant de détection est fixé après la fabrication du transistor à effet de champ de détection, le transistor à effet de champ de détection ne peut pas être appliqué pour les circuits d'application à utiliser si le rapport du courant de détection est différent de la valeur de la configuration, ce qui nécessite un nouveau transistor à effet de champ de détection et une nouvelle configuration pour le nouveau transistor à effet de Therefore, in the conventional technique, since the detection current ratio is fixed after the manufacture of the detection field effect transistor, the detection field effect transistor cannot be applied for the application circuits to be used. if the detection current ratio is different from the configuration value, which requires a new detection field effect transistor and a new configuration for the new detection effect transistor
champ de détection.detection field.
RESUME DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION
Pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, un objet de la présente invention est de fournir un transistor à effet de champ de détection présentant la possibilité de modifier un rapport du courant de détection, c'est-à-dire une pluralité de rapports de To solve the problems mentioned above, an object of the present invention is to provide a detection field effect transistor having the possibility of modifying a ratio of the detection current, that is to say a plurality of ratios of
courant de détection, après la fabrication d'une puce. detection current, after the fabrication of a chip.
Par conséquent, pour atteindre l'objet mentionné ci-dessus, un transistor à effet de champ de détection selon la présente invention comporte une matrice de cellules principale, une pastille principale, une pluralité de matrices de cellules de détection et une Therefore, to achieve the above-mentioned object, a detection field effect transistor according to the present invention comprises a main cell array, a main pad, a plurality of detection cell arrays and a
pluralité de pastilles de détection. plurality of detection pads.
La matrice de cellules principale présente une pluralité de cellules MOSFET connectées en parallèle, et la pastille principale est connectée électriquement aux sources de la pluralité de cellules MOSFET de la The main cell array has a plurality of MOSFET cells connected in parallel, and the main pad is electrically connected to the sources of the plurality of MOSFET cells of the
matrice de cellules principale.main cell matrix.
La pluralité de matrices de cellules de détection peut être composée d'une pluralité de cellules de détection unitaires ayant des drains et des grilles connectés aux grilles et aux drains des cellules MOSFET de la matrice de cellules principale et la pluralité de pastilles de détection peuvent correspondre à chacune de la pluralité des matrices de cellules de détection et peuvent être connectées électriquement aux sources des cellules de détection unitaires de la matrice de The plurality of detection cell arrays may be composed of a plurality of unit detection cells having drains and grids connected to the grids and drains of the MOSFET cells of the main cell array and the plurality of detection pads may correspond to each of the plurality of detection cell arrays and can be electrically connected to the sources of the unit detection cells of the detection cell
cellules de détection correspondante, respectivement. corresponding detection cells, respectively.
Ici, la pluralité de matrices de cellules de détection peuvent être composées d'un nombre différent de cellules de détection unitaires ou d'un nombre identique de cellules de détection unitaires, respectivement, et la structure des cellules de détection unitaires peut être identique à celle des cellules MOSFET de la matrice de cellules principale, de sorte que la cellule de détection unitaire présente les mêmes caractéristiques de courant- tension que la Here, the plurality of detection cell arrays may be composed of a different number of unit detection cells or an identical number of unit detection cells, respectively, and the structure of the unit detection cells may be identical to that MOSFET cells of the main cell array, so that the unit detection cell has the same current-voltage characteristics as the
cellule MOSFET.MOSFET cell.
La pluralité de pastilles de détection peut être formée de telle sorte que les pastilles de détection sont isolées électriquement les unes des autres ainsi que de la pastille principale. De plus, la pluralité de pastilles de détection peut être formée de façon que les pastilles de détection soient électriquement connectées à la pastille principale et à la pastille de détection adjacente par le biais d'un fusible de film The plurality of sensor pads can be formed such that the sensor pads are electrically isolated from each other as well as from the main pad. In addition, the plurality of sensing pads can be formed such that the sensing pads are electrically connected to the main pad and to the adjacent sensing pad via a film fuse.
fin de métal pouvant être coupé électriquement. end of metal that can be cut electrically.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Les objets et avantages de la présente invention mentionnés ci-dessus apparaîtront plus clairement The objects and advantages of the present invention mentioned above will become more clearly apparent
d'après la description détaillée d'un mode de from the detailed description of a mode of
réalisation de celle-ci, en référence aux dessins joints parmi lesquels: la figure 1 est un schéma de circuit équivalent d'un transistor à effet de champ de détection classique; la figure 2 est une vue en plan représentant schématiquement une partie de cellule de détection du transistor à effet de champ de détection selon un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 3 est un schéma de circuit équivalent du transistor à effet de champ de détection de la figure 2; la figure 4 est une vue en plan représentant schématiquement une partie de cellule de détection d'un transistor à effet de champ de détection selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention; la figure 5 est un schéma de circuit équivalent du transistor à effet de champ de détection de la figure 4; la figure 6 est une vue en plan représentant schématiquement une partie de cellule de détection du transistor à effet de champ de détection selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; et la figure 7 est un schéma de circuit équivalent au transistor à effet de champ de détection de la embodiment thereof, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a conventional detection field effect transistor; FIG. 2 is a plan view schematically showing a part of the detection cell of the detection field effect transistor according to a first embodiment of the present invention; Figure 3 is an equivalent circuit diagram of the detection field effect transistor of Figure 2; FIG. 4 is a plan view schematically showing a part of a detection cell of a detection field effect transistor according to a second embodiment of the present invention; Figure 5 is an equivalent circuit diagram of the detection field effect transistor of Figure 4; Fig. 6 is a plan view schematically showing a part of the detection cell of the detection field effect transistor according to a third embodiment of the present invention; and FIG. 7 is a circuit diagram equivalent to the field effect transistor for detecting the
figure 6.figure 6.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Les figures 2 et 3 illustrent un transistor à effet de champ de détection selon un premier mode de réalisation de la présente invention, la figure 2 est une vue en plan représentant schématiquement une partie de cellule de détection et la figure 3 est un FIGS. 2 and 3 illustrate a detection field effect transistor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view schematically showing a part of the detection cell and FIG. 3 is a
équivalent de celle-ci.equivalent of it.
Le transistor à effet de champ (FET) de détection selon un premier mode de réalisation de la présente invention, tel que représenté sur la figure 2, comporte une matrice de cellules principale MCA, une pastille principale MP, une pluralité de matrices de cellules de détection SCA11, SCA12 et SCA13 ayant chacune un nombre différent ou identique de cellules de détection unitaires SC et une pluralité de pastilles de détection The detection field effect transistor (FET) according to a first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, comprises a main cell matrix MCA, a main chip MP, a plurality of cell arrays of detection SCA11, SCA12 and SCA13 each having a different or identical number of unitary detection cells SC and a plurality of detection pads
SP11, SP12 et SP13-SP11, SP12 and SP13-
Les cellules de détection unitaires SC sont connectées en parallèle dans une matrice de cellules de détection, et chaque source des cellules de détection unitaires, c'est-à-dire chaque source de détection, est connectée à une pastille de détection. Par exemple, chaque source des cellules de détection unitaires SC de la première matrice de cellules de détection SCAll est The unitary detection cells SC are connected in parallel in a matrix of detection cells, and each source of the unitary detection cells, that is to say each detection source, is connected to a detection pad. For example, each source of the unitary detection cells SC of the first array of detection cells SCAll is
connectée à une première pastille de détection SP1l. connected to a first detection pad SP1l.
Par conséquent, chacune des matrices de cellules de détection SCA11, SCA12 et SCA13 est connectée à l'une Therefore, each of the detection cell arrays SCA11, SCA12 and SCA13 is connected to one
des pastilles de détection SP11, SP12 et SP13. SP11, SP12 and SP13 detection pads.
De préférence, la structure de la cellule de détection unitaire SC est identique à celle de la cellule unitaire de la matrice de cellules principale MCA de sorte que la cellule de détection unitaire SC présente les mêmes caractéristiques de courant-tension qu'une cellule unitaire faisant partie de la matrice de cellules principale. Les première, deuxième et troisième matrices de cellules de détection SCA11, SCA12 et SCA13 sont isolées électriquement non seulement de la matrice de cellules principale (non représentée) mais également les unes des autres, et les pastilles de détection SP1l1, SP12 et SP13 sont connectées à une borne d'un paquet de transistors à effet de champ de détection par le biais d'un fil Preferably, the structure of the unit detection cell SC is identical to that of the unit cell of the main cell matrix MCA so that the unit detection cell SC has the same current-voltage characteristics as a unit cell making part of the main cell matrix. The first, second and third arrays of detection cells SCA11, SCA12 and SCA13 are electrically isolated not only from the main cell array (not shown) but also from each other, and the detection pads SP111, SP12 and SP13 are connected to a terminal of a package of detection field effect transistors via a wire
conducteur, par exemple un fil métallique. conductor, for example a metallic wire.
Tel que décrit précédemment, le transistor à effet de champ de détection selon un premier mode de réalisation comporte une pluralité de pastilles de cellules séparées électriquement et chacune des pastilles de détection est connectée à l'une des matrices de cellules de détection présentant un certain nombre de cellules de détection, respectivement. Par conséquent, le rapport du courant de détection peut être commandé à plusieurs reprises par la pastille de As described above, the detection field effect transistor according to a first embodiment comprises a plurality of electrically separated cell pads and each of the detection pads is connected to one of the arrays of detection cells having a number detection cells, respectively. Therefore, the detection current ratio can be controlled repeatedly by the sensor pad.
détection choisie par un processus de liaison par fil. detection chosen by a wire bonding process.
Le schéma de circuit équivalent de la figure 2 The equivalent circuit diagram in Figure 2
est représenté sur la figure 3.is shown in figure 3.
Tel que représenté sur la figure 3, selon le transistor à effet de champ de détection du premier mode de réalisation, un transistor à effet de champ principal Qm1 et trois transistors à effet de champ secondaires Qsjl, Qs12 et Qs13 sont connectés en parallèle, et chacun des transistors à effet de champ secondaires Qsll, Qs12 et Qs13 est connecté à une résistance de détection de courant RS par le biais des As shown in FIG. 3, according to the detection field effect transistor of the first embodiment, a main field effect transistor Qm1 and three secondary field effect transistors Qsjl, Qs12 and Qs13 are connected in parallel, and each of the secondary field effect transistors Qsll, Qs12 and Qs13 is connected to a current detection resistor RS via the
commutateurs Sll, S12 et S13.switches S11, S12 and S13.
Ici, les transistors à effet de champ secondaires QSll, Qs12 et Qs13 correspondent à chacune des matrices de cellules de détection SCA11, SCA12 et SCA13 et les trois commutateurs Sll, S12 et S13 sont Here, the secondary field effect transistors QSll, Qs12 and Qs13 correspond to each of the arrays of detection cells SCA11, SCA12 and SCA13 and the three switches Sll, S12 and S13 are
activés/désactivés par une liaison par fil ou non. activated / deactivated by a wire link or not.
Par exemple, lorsque le fil (non représenté) est lié à la première pastille de détection SP1l1 de la figure 2, le premier commutateur Sll est activé et les deuxième et troisième commutateurs S12 et S13 sont désactivés. Le courant Id1 fourni au drain D du transistor à effet de champ de détection est divisé vers une source du transistor à effet de champ principal Qm1 et la source de détection du premier transistor à effet de champ secondaire Qsll. Le rapport entre le courant Im1 fourni au transistor à effet de champ principal Qm1 et le courant Is1l transmis au premier transistor à effet de champ secondaire Qsjl dépend du nombre de cellules existant entre le transistor à effet de champ principal Qm1 et le premier transistor à effet de champ secondaire Qsjl. Toutefois, lorsque le fil est lié à la deuxième pastille de détection SP12, le deuxième commutateur S12 est activé et le courant de drain Id1 est divisé en le courant Im1 transmis au transistor à effet de champ principal Qm1 et le courant Is12 transmis au deuxième transistor à effet de champ secondaire Qs12. Par conséquent, le rapport du courant de détection dépend du nombre de cellules existant dans le transistor à effet de champ principal Qm1 et le nombre de cellules présentes dans For example, when the wire (not shown) is linked to the first detection pad SP1l1 in FIG. 2, the first switch S11 is activated and the second and third switches S12 and S13 are deactivated. The current Id1 supplied to the drain D of the detection field effect transistor is divided towards a source of the main field effect transistor Qm1 and the detection source of the first secondary field effect transistor Qsll. The ratio between the current Im1 supplied to the main field effect transistor Qm1 and the current Is1l transmitted to the first secondary field effect transistor Qsjl depends on the number of cells existing between the main field effect transistor Qm1 and the first effect transistor Qsjl secondary field. However, when the wire is linked to the second detection pad SP12, the second switch S12 is activated and the drain current Id1 is divided into the current Im1 transmitted to the main field effect transistor Qm1 and the current Is12 transmitted to the second transistor Qs12 secondary field effect. Therefore, the detection current ratio depends on the number of cells existing in the main field effect transistor Qm1 and the number of cells present in
le transistor à effet de champ secondaire Qs12. the secondary field effect transistor Qs12.
Selon le premier mode de réalisation de la présente invention, une pluralité de pastilles de According to the first embodiment of the present invention, a plurality of pellets of
détection qui sont séparées électriquement est fournie. detection that are electrically separated is provided.
Ici, les matrices de cellules de détection présentant un certain nombre de cellules sont connectées à chacune des pastilles de détection, respectivement. Par conséquent, le rapport du courant de détection peut être modifié en fonction de la pastille de détection choisie par la liaison par fil. En conséquence, seul un processus est modifié après la liaison par fil, pour fabriquer le transistor à effet de champ de détection ayant plusieurs rapports de courant de détection. Par il conséquent, la présente invention permet de concevoir une puce de la même manière afin d'augmenter l'efficacité de la configuration (design) et abaisser le coût. La figure 4 est une vue en plan représentant schématiquement une partie de cellule de détection d'un transistor à effet de champ de détection selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention et la figure 5 est un schéma de circuit équivalent du transistor à effet de champ de détection de la figure 4. En référence aux figures 4 et 5, un deuxième mode de réalisation de la présente invention est le même que le premier mode de réalisation, à l'exception du fait que la pluralité de pastilles de détection est isolée en coupant la pluralité de fusibles en film mince métallique S21 et S22 au lieu de lier par fil une Here, the detection cell arrays having a number of cells are connected to each of the detection pads, respectively. Therefore, the detection current ratio can be changed depending on the detection pad chosen by the wire link. As a result, only one process is changed after wire bonding, to make the detection field effect transistor having multiple detection current ratios. Consequently, the present invention makes it possible to design a chip in the same way in order to increase the efficiency of the configuration (design) and lower the cost. Figure 4 is a plan view schematically showing part of a detection cell of a detection field effect transistor according to a second embodiment of the present invention and Figure 5 is an equivalent circuit diagram of the effect transistor of the detection field of FIG. 4. With reference to FIGS. 4 and 5, a second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment, except that the plurality of detection pads is insulated by cutting the plurality of metallic thin film fuses S21 and S22 instead of bonding a
pastille de détection.detection pad.
Tel que représenté sur la figure 4, le transistor à effet de champ de détection selon le deuxième mode de réalisation comporte une matrice de cellules principale MCA, une pastille principale MP, une matrice de As shown in FIG. 4, the detection field effect transistor according to the second embodiment comprises a main cell matrix MCA, a main chip MP, a matrix of
cellules de détection SCA21 et une pluralité de, c'est- SCA21 detection cells and a plurality of, that is
à-dire des première à troisième, pastilles de détection SP21, SP22 et SP23. La deuxième pastille de détection SP22 (pastille de détection principale) à laquelle un fil doit être lié, est connectée aux première et troisième pastilles de détection SP21 et SP23 (pastilles de détection auxiliaires) par le biais d'un premier et d'un deuxième fusibles en film mince métallique S21 et S22. Chacune des première à troisième pastilles de détection SP21 à SP23 est connectée à un nombre identique ou différent de cellules de détection unitaires, les cellules de détection unitaires ie first to third, detection pads SP21, SP22 and SP23. The second detection pad SP22 (main detection pad) to which a wire is to be linked, is connected to the first and third detection pads SP21 and SP23 (auxiliary detection pads) by means of a first and a second metallic thin film fuses S21 and S22. Each of the first to third detection pads SP21 to SP23 is connected to an identical or different number of unit detection cells, the unit detection cells
composant une matrice de cellules de détection SCA21. composing an array of SCA21 detection cells.
De préférence, les premier et deuxième fusibles en film mince métallique S21 et S22 sont conçus pour être coupés électriquement à la suite d'une surintensité, et présenter par exemple une largeur à 1 à 5 im et une longueur de 10 à 20 pm. Il est également préférable qu'une pluralité de matrices de cellules de détection soit fournie comme dans le premier mode de réalisation, dans lequel chacune des pastilles de détection est connectée à l'une des matrices de Preferably, the first and second metallic thin film fuses S21 and S22 are designed to be cut electrically following an overcurrent, and for example have a width of 1 to 5 µm and a length of 10 to 20 µm. It is also preferable that a plurality of arrays of detection cells is provided as in the first embodiment, in which each of the detection pads is connected to one of the arrays of
cellules de détection.detection cells.
Lorsque le rapport du courant de détection dépasse une valeur de configuration lors d'un processus de fabrication de transistor à effet de champ de détection, le nombre de cellules de détection est commandé en faisant fondre le premier et/ou le deuxième fusible en film mince métallique S21 et S22 ou pas, afin d'obtenir un rapport du courant de détection souhaité. Par exemple, lorsque la réduction du rapport du courant de détection due à l'augmentation de la tension de maintien dans le transistor à effet de champ de détection est détectée après la fabrication d'un dispositif, une pointe entre en contact avec les surfaces du premier et/ou du deuxième fusible en film mince métallique S21 et/ou S22, et une intensité comprise entre des dizaines de milliampères et plusieurs ampères est appliquée sur la pointe, afin de faire fondre électriquement le premier et/ou le deuxième fusible en film mince métallique S21 et/ou S22. Par conséquent, le nombre de cellules de détection est réduit à celui des cellules de détection connectées à la première et/ou à la troisième pastille de détection SP21 et/ou SP23 afin d'augmenter le rapport When the detection current ratio exceeds a configuration value during a detection field effect transistor manufacturing process, the number of detection cells is controlled by blowing the first and / or the second thin film fuse metallic S21 and S22 or not, in order to obtain a ratio of the desired detection current. For example, when the reduction in the detection current ratio due to the increase in the holding voltage in the detection field effect transistor is detected after the manufacture of a device, a tip comes into contact with the surfaces of the first and / or second metal thin film fuse S21 and / or S22, and an intensity between tens of milliamps and several amperes is applied to the tip, in order to electrically melt the first and / or second film fuse metallic thin S21 and / or S22. Consequently, the number of detection cells is reduced to that of the detection cells connected to the first and / or to the third detection pad SP21 and / or SP23 in order to increase the ratio
du courant de détection.detection current.
Tel que représenté sur la figure 5, selon le transistor à effet de champ de détection du deuxième mode de réalisation, un transistor à effet de champ principal Qm2 et trois transistors à effet de champ secondaires Qs21, Qs22 et Qs23 sont connectés en parallèle et le deuxième transistor à effet de champ secondaire Qs22 est connecté aux premier et troisième transistors à effet de champ secondaires Qs21 et Qs23 par le biais des premier et deuxième commutateurs S21 As shown in FIG. 5, according to the detection field effect transistor of the second embodiment, a main field effect transistor Qm2 and three secondary field effect transistors Qs21, Qs22 and Qs23 are connected in parallel and the second secondary field effect transistor Qs22 is connected to the first and third secondary field effect transistors Qs21 and Qs23 via the first and second switches S21
et S22.and S22.
Les premier et deuxième commutateurs indiqués par les numéros de référence identiques aux premier et deuxième fusibles en film mince métallique S21 et S22 de la figure 4 sont activés/désactivés en coupant ou non les premier et deuxième fusibles en film mince métallique. Par exemple, lorsque le premier fusible en film mince métallique S21 de la figure 4 est électriquement coupé, le premier commutateur S21 est désactivé et le courant de drain Id2 est divisé vers le courant principal Im2 et les deuxième et troisième courants secondaires IS22 et Is23. Par conséquent, le rapport du courant de détection augmente autant que le premier courant secondaire Is21, si on compare au rapport du courant de détection qui existe lorsque le premier The first and second switches indicated by the reference numbers identical to the first and second metallic thin film fuses S21 and S22 of FIG. 4 are activated / deactivated by cutting or not cutting the first and second metallic thin film fuses. For example, when the first metallic thin film fuse S21 of FIG. 4 is electrically cut, the first switch S21 is deactivated and the drain current Id2 is divided towards the main current Im2 and the second and third secondary currents IS22 and Is23. Consequently, the detection current ratio increases as much as the first secondary current Is21, if we compare to the detection current ratio which exists when the first
fusible en film mince métallique S21 n'est pas coupé. S21 metallic thin film fuse is not cut.
Tel que décrit ci-dessus, le transistor à effet de champ de détection selon le deuxième mode de réalisation permet de réduire le nombre de cellules de détection en coupant le fusible en film mince métallique afin d'augmenter le rapport du courant de détection. C'est-à- dire que le rapport d'intensité de détection peut être commandé pour atteindre une valeur souhaitée. En référence aux figures 6 et 7, un troisième mode de réalisation de la présente invention est le même que le premier et le deuxième modes de réalisation, sauf qu'on utilise les cellules de détection non sélectionnées en tant que cellules principales. C'est-à-dire que les pastilles de détection sont choisies par liaison par film comme dans le premier mode de réalisation et chacune des pastilles de détection SP1 à SP33 est isolée en coupant une pluralité de fusibles en film mince métallique S31 à S35 comme dans le deuxième mode de réalisation et en même temps, les pastilles de détection non sélectionnées sont laissées connectées à la pastille de As described above, the detection field effect transistor according to the second embodiment makes it possible to reduce the number of detection cells by cutting the metal thin film fuse in order to increase the detection current ratio. That is, the detection intensity ratio can be controlled to reach a desired value. Referring to Figures 6 and 7, a third embodiment of the present invention is the same as the first and second embodiments, except that the non-selected detection cells are used as main cells. That is to say that the detection pads are chosen by film bonding as in the first embodiment and each of the detection pads SP1 to SP33 is isolated by cutting a plurality of metallic thin film fuses S31 to S35 as in the second embodiment and at the same time, the unselected detection pads are left connected to the
source principale MP.main source MP.
Tel que représenté sur la figure 6, le transistor à effet de champ de détection selon le troisième mode de réalisation de la présente invention comporte une pluralité de, par exemple les première à troisième, matrices de cellules de détection SCA31, SCA32 et SCA33, chacune ayant des nombres identiques ou différents de cellules de détection unitaires SC, une pluralité de pastilles de détection SP31, SP32 et SP33, une pastille de source principale MP et une matrice de cellules principale MCA. Les pastilles de détection SP31, SP32 et SP33 sont connectées à la pastille de source principale MP par le biais des premier, deuxième et troisième fusibles en film mince métallique et connectés les uns aux autres par le biais des quatrième et cinquième fusibles en film mince métallique S34 et As shown in FIG. 6, the detection field effect transistor according to the third embodiment of the present invention comprises a plurality of, for example the first to third, arrays of detection cells SCA31, SCA32 and SCA33, each having identical or different numbers of unitary detection cells SC, a plurality of detection pads SP31, SP32 and SP33, a main source chip MP and a matrix of main cells MCA. The detection pads SP31, SP32 and SP33 are connected to the main source chip MP by means of the first, second and third metallic thin film fuses and connected to each other by means of the fourth and fifth metallic thin film fuses S34 and
S35.S35.
Ici, chacune des matrices de cellules de détection SCA31, SCA32 et SCA33 est connectée à l'une des pastilles de détection SP31, SP32 et SP33 comme dans le premier mode de réalisation et il est préférable que les premier à cinquième fusibles en film mince métallique S31 à S35 aient une taille leur permettant d'être coupés électriquement à la suite Here, each of the arrays of detection cells SCA31, SCA32 and SCA33 is connected to one of the detection pads SP31, SP32 and SP33 as in the first embodiment and it is preferable that the first to fifth fuses in metallic thin film S31 to S35 have a size allowing them to be cut electrically as a result
d'une surintensité.an overcurrent.
Selon le transistor à effet de champ de détection mentionné ci-dessus, l'une est choisie parmi les première à troisième pastilles de détection SP31 à SP33 par liaison par fil, et les fusibles en film mince métallique connectés à la pastille de détection choisie sont coupés, afin d'isoler la pastille de détection sélectionnée de la pastille principale MP et d'autres According to the detection field effect transistor mentioned above, one is chosen from the first to third detection pads SP31 to SP33 by wire connection, and the metallic thin film fuses connected to the chosen detection pad are cut, in order to isolate the selected detection pad from the main pad MP and others
pastilles de détection non sélectionnées. detection pads not selected.
Par exemple, lorsque la matrice de cellules de détection ayant un rapport d'intensité de détection souhaité est une première matrice de cellules de détection, un fil est lié à la première pastille de détection SP31 et les premier et quatrième fusibles minces métalliques S31 et S34 sont coupés électriquement. En conséquence, la première pastille de détection SP31 est séparée électriquement de la pastille principale MP et des deuxième et troisième pastilles de détection SP32 et SP33. A ce moment-là, contrairement au deuxième mode de réalisation, les deuxième et troisième pastilles de détection non sélectionnées SP32 et SP33 sont connectées à la pastille principale MP, de sorte que les deuxième et troisième matrices de cellules de détection SCA32 et SCA33 peuvent être utilisées comme matrices de cellules principales. La figure 7 est un schéma de circuit équivalent du transistor à effet de champ de détection de la For example, when the array of detection cells having a desired detection intensity ratio is a first array of detection cells, a wire is linked to the first detection pad SP31 and the first and fourth metallic thin fuses S31 and S34 are cut electrically. Consequently, the first detection pad SP31 is electrically separated from the main pad MP and from the second and third detection pads SP32 and SP33. At this time, unlike the second embodiment, the second and third unselected detection pads SP32 and SP33 are connected to the main chip MP, so that the second and third arrays of detection cells SCA32 and SCA33 can be used as main cell arrays. FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the detection field effect transistor of the
figure 6.figure 6.
Tel que représenté sur la figure 7, selon le transistor à effet de champ de détection du troisième mode de réalisation, un transistor à effet de champ principal Qm3 et trois transistors à effet de champ secondaires Qs31, Qs32 et Qs33 sont connectés en parallèle et le transistor à effet de champ principal Qm3 et les premier à troisième transistors à effet de champ secondaires Qs31, Qs32 et Qs33 sont connectés par le biais des premier à troisième commutateurs S31, S32 et S33, respectivement. Les premier à troisième transistors à effet de champ secondaires Qs31, Qs32 et Qs33 sont connectés l'un à l'autre par le biais des quatrième et cinquième commutateurs S34 et S35, respectivement, et connectés à une résistance de détection de courant RS par le biais des sixième à As shown in FIG. 7, according to the detection field effect transistor of the third embodiment, a main field effect transistor Qm3 and three secondary field effect transistors Qs31, Qs32 and Qs33 are connected in parallel and the main field effect transistor Qm3 and the first to third secondary field effect transistors Qs31, Qs32 and Qs33 are connected through the first to third switches S31, S32 and S33, respectively. The first to third secondary field effect transistors Qs31, Qs32 and Qs33 are connected to each other through the fourth and fifth switches S34 and S35, respectively, and connected to a current sensing resistor RS by the bias from sixth to
huitième commutateurs S36, S37 et S38. eighth switches S36, S37 and S38.
Tel que décrit précédemment, les premier à cinquième commutateurs S31 à S35 sont activés/désactivés en faisant coupant ou non les premier à cinquième fusibles en film mince métallique, et les sixième à huitième commutateurs S36 à S38 sont As described above, the first to fifth switches S31 to S35 are activated / deactivated by cutting or not cutting the first to fifth fuses in metallic thin film, and the sixth to eighth switches S36 to S38 are
activés/désactivés par des liaisons par fil ou non. activated / deactivated by wire links or not.
Par exemple, lorsque les premier à quatrième fusibles en film mince métallique S31 et S34 de la figure 6 sont coupés électriquement, et que le fil est lié à la première pastille de détection SP31, les premier, quatrième, sixième et huitième commutateurs S31, S34, S37 et S38 sont désactivés et les autres commutateurs sont activés. Par conséquent, le courant de drain Id3 est divisé en courant principal Im2 et des premier, deuxième et troisième courants secondaires Is31, Is32 et Is33, les deuxième et troisième courants secondaires Is32 et Is33 agissant en tant que courants For example, when the first to fourth metallic thin film fuses S31 and S34 of FIG. 6 are cut electrically, and the wire is linked to the first detection pad SP31, the first, fourth, sixth and eighth switches S31, S34 , S37 and S38 are disabled and the other switches are enabled. Consequently, the drain current Id3 is divided into main current Im2 and of the first, second and third secondary currents Is31, Is32 and Is33, the second and third secondary currents Is32 and Is33 acting as currents
principaux.main.
Par conséquent, selon le transistor à effet de champ de détection du troisième mode de réalisation, le rapport du courant de détection peut être commandé diversement en fonction de la pastille de détection sélectionnée par une liaison par fil, et les cellules de détection non sélectionnées peuvent être utilisées en tant que cellules principales sans qu'il y ait de flottement, afin d'augmenter l'efficacité de Therefore, according to the detection field effect transistor of the third embodiment, the detection current ratio can be controlled in various ways depending on the detection pad selected by a wire link, and the detection cells not selected can be used as main cells without floating, to increase the efficiency of
l'utilisation des cellules de détection. Le transistor à effet de champ de détection selon la présente invention the use of detection cells. The detection field effect transistor according to the present invention
comporte une pluralité de pastilles de détection qui sont isolées ou connectées électriquement par un fusible en film mince métallique pouvant être coupé électriquement, chacune des pastilles de détection étant connectée à un nombre identique ou différent de cellules de détection unitaires. Par conséquent, la pastille de détection est sélectionnée par liaison par fil ou par coupure du fusible en film mince métallique, afin d'obtenir plusieurs rapports de courant de détection, d'augmenter l'efficacité de configuration (design) et de réduite comprises a plurality of detection pads which are electrically isolated or connected by a metallic thin film fuse which can be cut electrically, each of the detection pads being connected to the same or different number of unit detection cells. Consequently, the detection pad is selected by wire bonding or by cutting the metal thin film fuse, in order to obtain several detection current ratios, to increase the configuration (design) efficiency and to reduce
les coûts de fabrication.manufacturing costs.
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